马氏休不锈钢可分为3类:
1、Cr13型,如12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13钢等;
2、高碳高铬钢,如95Cr18、90C28MoV钢等;
3、低碳17%Cr-2%Ni钢,如14Cr17Ni2钢。
Cr13型钢中,主要区别是碳含量。12C13钢的组织是马氏体+铁素体;20Cr13和30Cr13钢是马氏体组织:因为铬等合金元素使钢的共析点S大为左移,40Cr13钢已是属于过共析钢、所以40Cr13钢组织为马氏体+碳化物。
马氏体不锈钢具有高的强度和耐磨性。含碳较低的12Cr13、20Cr13、14Cr17Ni2钢等对应地类似于结构钢中的调质钢、可以制造机械零件、如汽轮机叶片等要求不锈的结构件;30Cr13、40Cr13、95Gr18等钢对应地类似于工具钢,用来制造要求有一定耐腐蚀性的工具,如医用手术工具、测量工具、轴承、弹簧、日常生活用的刀具等,应用比较广泛。
马氏体不锈钢中的重要成分是碳和铬,按照n/8定律,1/8临界值为w(Cr)>11.7%(原子百分数为12.5%)。因为有一部分铬要与碳形成碳化物而不存在于固溶体中,所以w(Cr)应提高到13%,随着含碳量的增加,钢中的w(Cr)也要相应地提高如95Cr18钢,由于W(C)增加到0.9%左右,为了保证固溶体中含有1/8值的最低含铬量,所以钢中的总w(Cr)设计为18%。当然,随着含碳量的增加,钢的强度提高,耐蚀性降低;随着含铬量的增加,耐速性提高。
14Cr17Ni2钢是在Cr13型基础上提高含铬量并加人2%的镍,这样的合金化设计可保持奥氏体相变,使钢仍然能通过淬火获得马氏体组织而强化。在马氏体不锈钢中,14Cr17Ni2钢的耐蚀性是最好的,强度也是最高的。该钢的缺点是有“475℃脆性”、回火脆性,以及大锻件容易产生氢气,工艺控制比较困难。14Gr17Ni2钢的特点是具有较高的电化学腐蚀性能,在海水和硝酸中有较好的耐腐蚀性。该钢在船舶尾轴、压缩机转子等制作中有广泛的应用。